基于VC++6.0和Pro/E的单级轴流通风机的计算机辅助设计

摘要

随着风机使用范围的日益增大，特别是通风内的风机，使得对风机的使用经济性能的要求也不断提高。为此，世界各国都进行各方面的尝试和研究，毫无疑问实时设计是提高经济性能的有效办法。本文以单级轴流风机为例，针对隧道内通风机的设计，以效率和尺寸为设计目标，用VisualC++研究设计了软件，并运用PRO/E系列软件进行实体建模。主要内容包括以下几个方面： (1)根据流型进行优化设计：根据设计要求，系统具有等环量和变环量2种流型进行设计的功能，同时系统将帮助设计者确定出一种符合设计要求，并使得风机具有最佳效率的流型。 (2)工程图表程序化：采用Matlab技术，针对通风机设计中所需调用的曲线和表格，将参数进行程序化模拟。运用Matlab程序设计技术，采用最小二乘拟合和样条插值函数，分别对规则和不规则图形进行模拟。运用Matlab命令对图形函数进行重构。 (3)计算软件设计：由于轴流通风机设计所涉及的内容较多，设计单层次用户界面是简化操作过程的最好办法。采用这一方法进行用户界面设计，能够大量缩减界面的状态和状态之间的转换数量。利用VisualC++开发工具，进行风机设计软件的开发。 (4)利用优化所得参数同Pro/E结合进行实体设计、仿真分析、并指导生产。这两者的结合性使用使风机的整个设计过程都实现计算机处理。用户在产品设计过程中，可以随时掌握参数，并减少人为手工计算时间。Pro/E中，设计出的模型是真实的3D模型，弥补了传统面结构、线结构的不足。

目录

文摘

英文文摘

独创性声明和关于论文使用授权的说明

第一章绪论

1.1概述

1.1.1风机在节能中的地位和作用

1.1.2风机节能的国内外现状

1.1.3国内在风机节能工作中采用的主要措施

1.2课题的来源、意义及发展现状

1.2.1选题的目的及意义

1.2.2轴流风机的计算机辅助设计

1.2.3国内外技术现状及发展趋势

1.3研究内容

1.3.1总体设计流程

1.3.2课题研究要求

1.3.3主要研究内容

第二章单级轴流风机设计的基本理论

2.1轴流风机的空气动力特性

2.1.1叶栅及翼型性能

2.1.2空气动力基本方程

2.1.3气流在叶片环中的工作过程

2.2叶型设计

2.2.1孤立叶型法

2.2.2叶栅设计法

2.2.3结构方案与叶型的选择

2.3主要结构参数的选取

2.3.1轮毂比v

2.3.2叶轮外径Dt

2.3.3叶片数Z

2.3.4叶栅稠度τ

2.3.5径向间隙δr

2.3.6轴向间隙δa

2.4设计时所需考虑的几个问题

2.4.1叶片载荷应力

2.4.2关于流速系数与旋流系数的限定

2.4.3关于边壁失速的问题

2.4.4关于雷诺数的问题

第三章轴流通风机的优化设计

3.1曲线拟合以及程序化

3.1.1规则曲线的拟合方法

3.1.2不规则曲线的拟合方法

3.1.3结论

3.2基本目标的建立

3.3优化

3.3.1主要设计变量和约束条件

3.3.2优化方法

第四章轴流风机的CAD计算软件开发

4.1界面的设计

4.2优化选型设计

4.3参数的计算设计与结果输出

4.4设计性能的验证

4.4.1孤立翼型等环量法

4.4.2孤立翼型变环量法

4.4.3叶栅等环量法

第五章例题分析与实体建模

5.1例题参数

5.2实体模型的建立

5.3模型分析

5.4程序设计

第五章结论

参考文献

致谢

个人简历、在学期间的研究成果及发表的学术论文